專利名稱：液環(huán)式氯氣泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液環(huán)泵，尤其是一種氯堿生產(chǎn)中輸送或加壓氯氣的液環(huán)式氯氣泵。該泵還適用于壓送易燃易爆氣體和升溫時有聚合趨勢的氣體，如氫氣、氯乙烯、乙烯、氯化氫、乙炔以及氧氣等。
在現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的各種結(jié)構(gòu)相似的液環(huán)式氯氣泵，如美國專利US3，043，498中公開的“能調(diào)節(jié)液體循環(huán)量的液環(huán)泵”，中國專利CN2068609U公開的“液環(huán)式氯氣泵”以及國內(nèi)目前使用較廣的YLJ型液環(huán)式氯氣泵(見“氯堿工業(yè)”85年第6期P30)，其工作原理都相同(見圖1)，即當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，泵體內(nèi)的液體被拋至泵體內(nèi)壁形成等厚度的連續(xù)流動的液環(huán)，由于泵腔呈長圓形，相對于圓形葉輪有兩個偏心，故等厚液環(huán)的內(nèi)表面與葉輪輪轂表面及葉輪兩側(cè)蓋板之間就形成了兩個月牙形空腔，而葉輪葉片又將空腔分隔成容積不等的封閉小室。在吸氣區(qū)，小室容積逐漸增大，氣體由吸氣口吸入小室。在隨后的壓縮區(qū)，小室容積逐漸減小，氣體被壓縮，壓力不斷上升，然后被向內(nèi)運(yùn)動的液環(huán)將其從排氣口排走。
對于理想的液環(huán)泵，在圖1中的兩個壓縮終點(diǎn)A和B處，液環(huán)的內(nèi)界面應(yīng)為細(xì)實(shí)線，以便與葉輪的輪轂緊貼，將小室中的氣體全部排走。但是現(xiàn)有技術(shù)所公開的液環(huán)泵都無法達(dá)到此理想狀態(tài)。不僅如此，隨著排氣壓力的增加，A點(diǎn)和B點(diǎn)處還會出現(xiàn)較大空隙(即圖中點(diǎn)劃線和葉輪輪轂之間的空隙)，這相當(dāng)于活塞式壓縮機(jī)中的余隙容積。由于余隙容積的存在，使部份已壓縮的氣體不能全部排走，又隨迥轉(zhuǎn)的葉輪進(jìn)入吸氣區(qū)，故造成現(xiàn)有液環(huán)泵容積效率低。造成容積效率低的另一個原因是液環(huán)泵中氯氣有內(nèi)泄漏。如美國專利和國內(nèi)使用較廣的YLJ型液環(huán)泵，由于配氣器與大蓋兩者均為鑄鐵材質(zhì)，其錐形金屬配合面之間總有微小間隙，因而在使用過程中易受含飽和氯氣的濃硫酸的縫隙腐蝕，使間隙逐步增大，造成大蓋中吸氣腔與排氣腔之間難以發(fā)現(xiàn)的內(nèi)泄漏。而CN2068609U雖將配氣器與大蓋改用法蘭連接，其間采用聚四氟乙烯作密封墊片，但由于中心密封面難以壓緊，加之聚四氟乙烯的冷流性，使密封面比壓逐漸減小，也仍然要導(dǎo)致不易發(fā)現(xiàn)的內(nèi)泄漏。
其次，在現(xiàn)有的液環(huán)泵中，為減小軸封壓力和平衡轉(zhuǎn)子的軸向力，都是采取在葉輪前后蓋板上加背葉片來解決。但這又使得當(dāng)葉輪在重度大、粘度大的濃硫酸中迴轉(zhuǎn)時，背葉片要消耗較多功率，造成水力效率低，耗電高。
另外，由于現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)氣和排氣接管都是鑄在大蓋上，檢查維修必須要拆卸進(jìn)排氣接管法蘭，不太方便。
本實(shí)用新型的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，為氯堿工業(yè)提供一種容積效率、水力效率高，結(jié)構(gòu)合理、便于檢修的液環(huán)式氯氣泵。
本實(shí)用新型的目的是由下述技術(shù)解決方案來達(dá)到的首先將循環(huán)補(bǔ)充流體的進(jìn)口開在位于泵腔短軸上的配氣器的兩氣腔分隔壁上，當(dāng)循環(huán)補(bǔ)充流體不斷流入時，即可將兩排氣終點(diǎn)出現(xiàn)的空隙充滿并進(jìn)入液環(huán)，使余隙容積消除，壓縮氣體完全從排氣口排走。其次，將配氣器和大蓋鑄成一體，徹底解決了因縫隙腐蝕或密封不可靠帶來的氣體內(nèi)漏現(xiàn)象，提高了泵的容積效率。再次，本方案為提高水力效率，取消了現(xiàn)有技術(shù)葉輪前后蓋板上的背葉片，從軸封腔底部的環(huán)形通道開始，在泵體壁上開一回流通道與進(jìn)氣接管相連來減小軸封腔的壓力。



圖1為消除液環(huán)泵余隙容積原理圖；圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡圖；圖3為本實(shí)用新型軸封腔降壓用外回流方式的結(jié)構(gòu)簡圖；圖4為本實(shí)用新型軸封腔降壓用內(nèi)回流通道的結(jié)構(gòu)簡圖。
以下結(jié)合附圖給出實(shí)施例并對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
本實(shí)用新型主要由泵體(1)、大蓋(2)、配氣器(3)、葉輪(4)、軸封腔(5)、軸承箱(6)和軸(7)構(gòu)成，見圖2。圖中的配氣器(3)與大蓋(2)鑄成一體，因而完全避免了氣體內(nèi)泄漏現(xiàn)象，提高了液環(huán)泵的容積效率。為了進(jìn)一步提高容積效率，本實(shí)用新型的循環(huán)流體的兩個進(jìn)口(8)均為一排并列的小孔，開在位于泵腔(9)短軸上的配氣器(3)的兩氣腔分隔壁(10)上，見圖1。小孔(8)出口由一條溝槽(11)連通，見圖2，以使循環(huán)流體能均勻由壓縮終點(diǎn)A、B處進(jìn)入連續(xù)流動的液環(huán)(12)，消除余隙容積，并將該處液環(huán)(12)的內(nèi)界面推至圖1中的細(xì)實(shí)線處，迫使小室(13)中的壓縮氣體全部由配氣器(3)的排氣口(14)排走。
此外，本實(shí)用新型為提高水力效率，去掉了現(xiàn)有技術(shù)葉輪(4)前后蓋板上的背葉片。但為減小軸封腔(5)的壓力，從軸封腔(5)底部的環(huán)形通道處開始，在泵體(1)上開有回流通道與進(jìn)氣接管(15)相連。當(dāng)液環(huán)泵排氣壓力變化較大不穩(wěn)定時，回流通道與進(jìn)氣接管(15)的連接方式采用圖3所示的外回流方式。即將回流通道開成一個斜向泵體外表面的通孔(16)，該通孔(16)與進(jìn)氣接管(15)上的回流流體出口(17)之間用一根回流管(18)相連?；亓鞴?18)上安裝有閥門(19)。當(dāng)從無背葉片的葉輪(4)后蓋板經(jīng)節(jié)流環(huán)(20)泄漏到軸封腔(5)內(nèi)的少量流體，從回流管(18)流入呈微負(fù)壓的進(jìn)氣接管(15)時，可根據(jù)壓力波動情況，通過回流管(18)上的閥門(19)來調(diào)節(jié)控制回流流體量及軸封腔(5)壓力。為使整個回流路徑較短，同時也便于葉輪(4)的檢修，進(jìn)排氣接管(15、24)由現(xiàn)有技術(shù)鑄在大蓋(2)上改為水平鑄在泵體(1)兩側(cè)。這樣不僅回流路徑短，而且在檢修葉輪(4)時，只需將大蓋(2)一個大件拆卸即可，而不用再拆卸進(jìn)排氣接管(15、24)法蘭了。當(dāng)液環(huán)泵排氣壓力變化不大較穩(wěn)定時，回流通道與進(jìn)氣接管(15)的連接方式采用圖4所示的內(nèi)回流通道。即回流通道為一條位于泵體(1)壁上呈鈍角形的通道(21)，該通道(21)出口開在鑄于泵體(1)上的進(jìn)氣接管(15)內(nèi)壁上。在通道(21)直段的下部泵體(1)壁上還開有一個檢查孔(22)，孔口用蓋板(23)封閉。當(dāng)通道(21)有阻塞或其它情況，可打開蓋板(23)進(jìn)行檢查，排除故障。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1.總效率有較大幅度提高。由于本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，使之消除了余隙容積和氣體內(nèi)漏現(xiàn)象，從而提高了泵的容積效率。對于軸封降壓措施，本實(shí)用新型以回流通道代替現(xiàn)有技術(shù)中耗能高的背葉片，從而提高了水力效率。根據(jù)實(shí)測，本實(shí)用新型的實(shí)施例YL750／3型氯氣泵的等溫效率為43.3％，比現(xiàn)有技術(shù)中相同參數(shù)的YLJ750／3型氯氣泵的等溫效率(36％)高7.3％，每臺泵節(jié)省功率17KW，按年運(yùn)行7200小時計(jì)，每臺泵年節(jié)電12.2萬度。
2.結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，便于檢查維修。
權(quán)利要求1.一種液環(huán)式氯氣泵，主要包括泵體(1)、大蓋(2)、配氣器(3)、葉輪(4)、軸封腔(5)、軸承箱(6)和軸(7)，其特征在于a.循環(huán)流體進(jìn)口(8)開在位于泵腔(9)短軸上的配氣器(3)的兩氣腔分隔壁(10)上；b.配氣器(3)和大蓋(2)鑄成一體；c.從軸封腔(5)底部的環(huán)形通道處開始，在泵體(1)上開有回流通道與進(jìn)氣接管(15)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液環(huán)式氯氣泵，其特征在于循環(huán)流體的兩個進(jìn)口(8)均為一排并列的小孔，每排小孔(8)出口由一條溝槽(11)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液環(huán)式氯氣泵，其特征在于進(jìn)氣接管(15)和排氣接管(24)水平鑄在泵體(1)兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液環(huán)式氯氣泵，其特征在于回流通道為一個斜向泵體(1)外表面的通孔(16)，該通孔(16)與進(jìn)氣接管(15)上的回流流體出口(17)之間用一根回流管(18)相連，回流管(18)上安有閥門(19)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液環(huán)式氯氣泵，其特征在于回流通道為一個斜向泵體(1)外表面的通孔(16)，該通孔(16)與進(jìn)氣接管(15)上的回流流體出口(17)之間用一根回流管(18)相連，回流管(18)上安有閥門(19)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液環(huán)式氯氣泵，其特征在于回流通道位于泵體(1)壁上呈鈍角形內(nèi)通道(21)，出口(17)開在進(jìn)氣接管(15)管內(nèi)壁上，在通道(21)直段的下部泵體(1)壁上開有一個檢查孔(22)，孔口用蓋板(23)封閉。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液環(huán)式氯氣泵，其特征在于回流通道位于泵體(1)壁上呈鈍角形內(nèi)通道(21)，出口(17)開在進(jìn)氣接管(15)管內(nèi)壁上，在通道(21)直段的下部泵體(1)壁上開有檢查孔(22)，孔口用蓋板(23)封閉。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高效的液環(huán)式氯氣泵。該泵與現(xiàn)有液環(huán)式氯氣泵不同的技術(shù)特征是①配氣器與大蓋鑄成一體；②循環(huán)流體進(jìn)口開在位于泵腔短軸上的配氣器的兩氣腔分隔壁上；③去掉了葉輪前后蓋板上的背葉片，從軸封腔底部開始，設(shè)回流通道與進(jìn)氣接管相連；④進(jìn)排氣接管鑄在泵體上。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，檢查維修方便，消除了余隙容積和氣體內(nèi)漏現(xiàn)象，大幅度提高了泵的總效率，節(jié)電顯著。
文檔編號F04C19/00GK2128316SQ9222007
公開日1993年3月17日 申請日期1992年8月6日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月6日
發(fā)明者魏宗勝, 肖功槐 申請人:化工部第八設(shè)計(jì)院, 四川省新達(dá)水泵廠